Применение автокорреляционной инфракраснойтермографии для выявления дефектов в элементах металлических пролетных строений
Автор: Соловьев А. Л., Рояк М. Э.
Журнал: Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 2 т.22, 2022 года.
Бесплатный доступ
Введение. Зарождающиеся усталостные повреждения в металлических пролетных строениях мостов создают определенные угрозы безопасности эксплуатации. Для их своевременного выявления и диагностики используются различные методы неразрушающего контроля. Современным и популярным решением на данный момент является метод инфракрасной (ИК) термографии. В силу особенности работы ИК-камер для получения точного результата требуется дополнительная обработка записей, полученных с этих камер. Цель данной работы - представить метод обработки термофильмов и показать возможности его применения в реальных условиях.Материалы и методы. Приводится описание способа обработки термографических фильмов, позволяющего выявить температурные аномалии, используя только информацию с камеры. Приведены результаты его применения на элементах действующих металлических пролетных строений мостов.Результаты исследования. Показано, что для существующих дефектов имеются температурные аномалии. Это означает, что дефекты продолжают развиваться, что подтвердилось последующими наблюдениями за их состоянием. Кроме этого был выявлен случай температурной аномалии в бездефектной внешней области. Это может быть признаком зарождающегося дефекта, который не мог быть продиагностирован другими методами. Если наличие этого дефекта будет подтверждено при повторных обследованиях, то представится возможность диагностирования скрытых дефектов, которые еще не вышли на поверхность, и/или обнаружения потенциально разрушающихся мест.Обсуждение и заключения. Показана эффективность ИК-термографии как метода бесконтактного неразрушающего контроля, а также его работоспособность на реальных объектах, находящихся под случайной нагрузкой.
Ик-термография, неразрушающий контроль, усталостные трещины, металлические мосты, дефектность конструкций, ик-камера
Короткий адрес: https://sciup.org/142235254
IDR: 142235254 | DOI: 10.23947/2687-1653-2022-22-2-161-168
Список литературы Применение автокорреляционной инфракраснойтермографии для выявления дефектов в элементах металлических пролетных строений
- Соловьев, Л. Ю. Новые технологии в обследовании мостов / Л. Ю. Соловьев, А. Л. Соловьев // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. — 2020. — № 3 (54). — С. 14-20.
- Vavilov, V. Infrared thermography and thermal nondestructive testing / V. Vavilov, D. Burleigh. — Cham : Springer, 2020. — 598 p.
- Pitarresi, G. Quantitative thermoelastic stress analysis by means of low-cost setups / G. Pitarresi, R. Cappello, G. Catalanotti // Optics and Lasers in Engineering. — 2020. — Vol. 134. — Art. 106158. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2020.106158
- Breitenstein, O. Lock-in Thermography: Basics and Use for Evaluating Electronic Devices and Materials / O. Breitenstein, W. Warta, M. C. Schubert. — Cham : Springer Nature Switzerland AG, 2018. — 342 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-99825-1
- Boccardi, S. Infrared thermography to monitoring mechanical tests on composite materials: Experimental procedure and data analysis / S. Boccardi // University of Naples Federico II, 2017. — 168 р. https://doi.org/10.6093/UNINA%2FFED0A%2F11750
- Antolis, C. Optical Lock-in Thermography for Structural Health Monitoring - A Study into Infrared Detector Performance / C. Antolis, N. Rajic // Procedia Engineering. — 2017. — Vol. 188. — Р. 471-478. https://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2017.04.510
- Thermoelastic Stress Analysis and Dissipated Energy Evaluation Using Infrared-Optical Synchronous Measurement / D. Shiozawa, Y. Uchida, Kazuki Kobayashi [et al.]. — In: Proc. 15th Int. Workshop on Advanced Infrared Technology and Applications. — 2019. — Vol. 27. https://doi.org/10.33 90/proceedings2019027050
- Energy Dissipation Measurement in Improved Spatial Resolution Under Fatigue Loading / A. Akai, D. Shiozawa, T. Yamada, T. Sakagami // Experimental Mechanics. — 2020. — Vol. 60. — P. 181-189. https://dx.doi.org/10.1007/s11340-019-00552-w
- Sieber, L. Crack-Detection in old riveted steel bridge structures / L. Sieber, R. Urbanek, J. Bär // Procedia s Structural Integrity. — 2019. — Vol. 17. — P. 339-346. https://doi.org/10.1016/J.PRQSTR.2019.08.045 g
- Chase, S. Evaluation of fatigue-prone details using a low-cost thermoelastic stress analysis system / S. Chase, Y. Adu-Gyamfi. — Virginia Transportation Research Council, 2016. — 53 p. Еу
- Recent Advances in Active Infrared Thermography for Non-Destructive Testing of Aerospace Components / s F. Ciampa, P. Mahmoodi, F. Pinto, M. Meo // Sensors. — 2018. — Vol. 18. — Art. 609. « https://doi.org/10.3390/s18020609 ^
- Oswald-Tranta, B. Lock-in inductive thermography for surface crack detection in different metals / B. Oswald- н Tranta // Quantitative InfraRed Thermography Journal. — 2019. — Vol. 16. — P. 276-300. https://doi.org/10.1080/17686733.2019.1592391
- Вавилов, В. П. Тепловизоры и их применения / В. П. Вавилов, А. Г. Климов. — Москва: Интел универсал, 2002. — 87 с.
- Куриленко, Г. А. Исследование повреждаемости металлов термодинамическим способом / £ Г. А. Куриленко // Известия Томского политехнического университета. — 2015. — Т. 326, № 3. — С. 105-109. «
- Boyce, B. R. Thermoelastic Measurement Techniques Enabled by Self-reference / B. R. Boyce, J. R. Lesniak // § Residual Stress, Thermomechanics & Infrared Imaging, Hybrid Techniques and Inverse Problems. — 2019. — Vol. 7. — ^ Р. 125-127. https://doi.org/10.1007/978-3-319-95074-7 24 ^
- Izumi, Y. Accuracy improvement of self-reference lock-in thermography method and its application to detection 4Ф of fatigue cracks in steel bridges / Y. Izumi, T. Sakagami, S. Kubo // In: Proc. SPIE Conf. on Defense, Security, and ¡^ Sensing, 2010. — Vol. 7661. https://doi.org/10.1117/12.852961
